gps变形监测网数据处理方法探究

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1、GPS变形监测网数据处理方法探究　　摘要：本文以卡拉水电站变形监测项目的GPS观测数据作为实验数据，分别采用两种不同的方法(方法一：基于基准点的约束平差；方法二：基于基准点的坐标转换方法)处理实验数据。在此基础上对实验结果进行了各个方面的比对分析。总结了两种方法各自的特点和局限性。关键词：GPS变形监测；约束平差；坐标转换Abstract:ThispaperinCaraHydropowerStationdeformationmonitoringprojectofGPSobservationaldataastheexperimentaldata,usingtwodifferentmet

2、hods(method:Basedontheconstraintofdatumpointadjustment;methodtwo:BasedonCoordinateDatumTransformationMethod)inexperimentaldataprocessing.Basedontheanalysisandcomparisonofvariousaspectsofexperimentalresults.Summarizesthecharacteristicsandlimitationsofthetwomethods.Keywords:GPSdeformationmonitori

3、ng;constraintadjustment;coordinatetransformation中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：7背景介绍随着GPS技术的不断发展，GPS在各种行业应用广泛，GPS已经成为变形监测中常用的一种重要方法。因此，本文用卡拉水电站变形监测数据作为实验数据，来研究不同数据处理方法的特点。雅砻江卡拉段位于四川省木里县境内，该江段地处山区，水流湍急，水力资源丰富，地质资料表明该江段两侧山体存在五个巨型滑坡体，沿江长度超过10Km，在准备修建大坝之前组织实施了对五块滑坡体的变形监测。方案设计采用GPS测量作为主要测量手段。技术方案采用双频GPS观测，

4、两级布网。基准网有六个基准点，监测点共布设了36个。经过长时间的重复观测得到了总共十七期的观测数据。本文利用其中的岗尖滑坡体的部分GPS观测数据(包括3个基准点，9个监测点，17期数据)进行实验验证。分别用方法一：基于基准点的约束平差；方法二：基于基准点的坐标转换方法。对数据进行处理，并转换到高斯坐标，最后对两种不同的数据处理方法所得结果进行比较分析其特点。数据处理基于基准点的约束平差第一步：用TTC（TrimbleTotal7Control）GPS数据处理软件处理各期数据，具体处理流程如下：“打开TTC软件→新建一个项目→导入接收机原始数据→处理GPS基线→固定三个基准点并手工输入

5、它们在WGS-84坐标系下的三维坐标进行约束平差→得到各点WGS-84坐标系下的三维坐标及其精度。第二步：利用科傻系统（COSA）将各点WGS-84坐标转(X,Y,Z)换成大地坐标(B,L,H)，其原理公式如下：式中，,为该点卯酉圈曲率半径；分别为该点大地坐标系对应的椭球的长半轴和第一偏心率。利用科傻系统（COSA）的具体转换过程如下：在进行转换前选择“文件”菜单的“新建”项，编辑生成输入文件*.XYZ，其格式为：点名XYZ。设置坐标系参数：椭球长轴为：6378137m，椭球扁率分母为：298.25722356。该参数为WGS-84椭球参数。在“坐标转换”菜单下选“”子项进行转换，此

6、时屏幕出现打开文件窗口，选取输入文件“一期.XYZ”，并单击“打开”。此时屏幕显示输入文件“一期.XYZ”和输出文件“一期.BLH”的文件。结果文件格式为：点名BLH；经纬度B、L以度分秒（DDD.MMSS）为单位，大地高H以米为单位。7第三步：提取出各点的大地经度L和大地纬度B，利用科傻系统（COSA）进行高斯投影，投影基准为WGS-84椭球，以II03点概略经度101°21′为中央子午线，Y常数加10000m，从而得到高斯平面坐标()。利用科傻系统（COSA）具体投影过程如下：选择“文件”菜单的“新建”项，编辑生成输入文件“一期.BL”，其格式为：点名BL。并在在“参数设置”项输

7、入Y加常数10000m（10km）。设置坐标系参数：椭球长轴6378137m，椭球扁率分母298.25722356，中央子午线101.2100在“坐标转换”菜单下选“”子项进行转换，此时屏幕出现打开文件窗口，选取输入文件“一期.BL”。并单击“打开”按钮。此时屏幕显示输入文件“一期.BL”和输出文件“一期.XY”的窗口，单击“保存”。保存生成文件。生成文件中各项以空格分隔，经纬度B、L以度分秒（DDD.MMSS）为单位。2、基于基准点的坐标转换方法第一步：